白矮星中的暗物质相互作用：基于能量尺度的捕获机制

白矮星提供了探测暗物质粒子相互作用的有力途径，尤其是在具有挑战性的亚 GeV 质量范围内。来自这些天体获得的约束强烈依赖于宇宙相应区域内高暗物质密度的存在，而白矮星正位于我们观察到的该区域。这意味着仅凭本地白矮星就排除参数空间将具有重大挑战，主要由于太阳邻域的暗物质密度较低。此限制促使探索能量谱多样的暗物质粒子。本文研究了这些暗物质粒子如何穿越恒星、与星际物质相互作用并最终被捕获。为此，我们将暗物质通量近似为 delta 函数，并灵感来源于三重门户模型，假设费米暗物质通过破坏 $U(1)$ 规范向量介子或标量与星际物质相互作用。在计算中，我们考虑不同能量范围内的相互作用，从高能深非弹性散射和通过产生 $N-$ 和 $\Delta-$ 激发态的非弹性散射，到与核子和原子核的低能弹性相互作用。本文首次对这些非弹性共振相互作用进行建模。我们提供了成功实现提升暗物质捕获到白矮星所需的具体条件。我们发现，总体而言，暗物质捕获最可能发生在低能 regime，但在高能 regime，仍存在通过共振和深非弹性散射过程捕获的小窗口。